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沥青搅拌设备精选(九篇)

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沥青搅拌设备

第1篇:沥青搅拌设备范文

关键词:控制系统、硬件组成、监控系统、二次称量、成品料仓

中图分类号:TL503.6 文献标识码: A 文章编号:

0 引言

J5000型集装箱式沥青混合料搅拌设备是我公司为适应我国国民经济及公路建设的迅速发展,尤其是适应“十一五”期间国家大力投资基础建设的市场而开发出来的大型沥青混合料搅拌设备。其最大额定产量可达400T/h。

J5000沥青搅拌设备是我公司在成功引进德国BENNINGHOVEN公司和英国PAKER公司先进技术的基础上研制的。控制系统采用采用组态软件与PLC相结合,可靠性高,稳定性强。网络采用CANopen总线系统及Asi总线系统,技术领先。对骨料的称量采用我公司的专利技术“二次称量”,称量精度高。故障报警采用真人语音报警,实现对故障的精确定位,使得故障的排除更快捷。整个控制系统智能化程度高、操作简单方便,可靠性高。适合于中国目前现阶段大标段、工程工期紧、工期短等高等级公路的施工与大修项目。

1 控制系统总体方案

沥青搅拌设备控制系统是一个对沥青混凝土生产全过程进行监视、控制和管理的系统。该系统主要由计算机监控系统和中央控制系统等部分组成。

中交西筑J5000搅拌设备控制系统在开发初期定位就是要做行业风向标,所以整个系统的设计和元器件选型时,就特别注重系统的先进性。计算机监控系统分别由一台采用SCSI磁盘阵列的工业计算机以及一台施耐德15吋TFT真彩触摸屏组成。形成一个双系统,提高了整个控制系统的可靠性。中央控制系统是整个控制系统的核心,它选用法国施耐德PREMIUM系列高端自动化产品,支持CANopen总线、ASI网络,系统可靠性高、可扩展性好。电机拖动部分大功率电机我们不再选用星三角启动方式,而是改为软启动器或者变频器启动。设备的节能效果充分体现。

2 中央控制系统PLC硬件组成

中央控制系统是沥青搅拌设备控制系统的核心。其主要由PLC组成,下图为J5000型PLC硬件网络拓扑图:

该系统由四个机架组成,每一个机架背板均有地址分配器用来分配机架地址,各机架之间通过 BUS X 扩展电缆互相连接在一起。所有模块均安装在机架上,机架上的第一个模块为电源模块,用来给机架上处理器或模块供电。在该系统中,地址号为0的机架为主机架,我们的CPU就在该机架上。该系统硬件选用法国施奈德PREMIUM系列高端CPU,负责管理整个 PLC 工作站,包括离散量I/O 模块、模拟量 I/O 模块等。这些模块分布在连接在BUS X或现场总线上的一个或多个背板机架上。Premium 处理器还包括:一个工业以太网端口,用来实现与监控系统实时、高速通讯;一个Fipio总线管理器,通过 2 个终端端口(TER 和 AUX)进行通信;一个PCMCIA 卡插槽,用于连接CANopen总线通讯卡,冷配变频器、料仓变频器均通过CANopen总线连接。机架上离散量I/O 模块主要实现电机及电磁阀等的启动、故障状态指示等;模拟量 I/O 模块主要用来采集系统中的一些电机电流、温度、气压、称头值等。

软件开发平台选用施奈德新一代软件开发平台UNITY PRO,它集硬件组态、编程、调试、监控、运行为一体。对变量定义支持中文、并支持中文搜索变量;支持自定义的无符号变量;支持在线修改、强制变量;集成软件仿真功能,便于程序调试;支持程序的读写保护,用以防止意外程序修改等等,其强大的功能大大提高了编程效率和开发周期,并为以后系统维护提供了诸多便利。

3 计算机监控系统实现

沥青搅拌设备计算机监控系统能实现设备开关机、运行状态监控,称量启动停止、数据报表生成及打印、故障语音报警等等一系列功能。是整个设备的发令台。J5000型计算机监控系统以组态软件为开发平台。通过上位计算机与PLC的数据通讯和交换来完成所有监控功能。该系统的可扩展性好,可以根据用户需求在监控系统里增加一些非标的设计,例如添加剂系统等。要完成该部分的工作,大概需要以下几步:

监控系统基本功能设置

组态软件功能强大,前期我们需要清楚所开发项目都要完成什么功能、例如:画面显示功能、报警功能、配方应用等等,在我的系统设置里的定制系统选项里选择功能项目。只有在定制项里选择了这些项目,在下一步开发时,所选项目功能才可启用。然后还需要在启动任务里完成项目启动选项以及系统启动任务。同时选择好项目所需的数据库类型。最后我们可设置项目的信息及运行期限、授权功能等。

与PLC通讯设置以及数据交换设置

上位计算机与PLC的通讯根据连接方式有串口、以太网、GPRS、总线;在进行通讯设置之前我们必须知晓上位机需要和PLC以什么方式连接,该种连接方式所支持的通讯协议是什么,对于该项目上位计算机与PLC通讯我们通过以太网完成,通讯协议为Modbus TCPIP 以太网通讯协议。所以我们在设备通讯项里的安装驱动项找到该协议,完成安装。同时在启动驱动项启动该协议。完成驱动的设置以后,我们必须在设备数据表里选择通讯协议,设置好远程PLC的地址、参数以及通讯数据类型、访问方式、数据格式、数据长度等等,同时还有上位计算机的地址等等。完成以上设置才能保证上位计算机与PLC通讯时能正确接收数据。

监控系统通过通讯驱动,把PLC里的成批的数据映象到设备数据表中,但成批数据无法直接使用,所以系统通过运行数据库提供各种变量,以各种方式来访问设备数据表;运行数据库是整个控制系统的中心枢纽,运行数据库不仅提供从PLC里取过来的各种离散量、模拟量,还提供一些内部变量用来提供给监控系统进行内部编程或者完成一些特定的功能。

画面制作与显示;

上图为监控系统总界面。在该部分主要掌握以下几个原则:

A、将沥青搅拌设备整个工艺流程过程绘制出来;

B、生动形象的的展示设备各部分的工作状态;

C、让操作人员,善心悦目的同时还要操作简单,易学易用。

通过画面制作,完成设备工艺流程的显示。在主界面上我们根据沥青拌合站的工艺流程逐个绘制,冷配料系统、燃烧器系统、除尘系统、主楼系统、搅拌系统等,还有电机启动、称量启动等,通过画面显示方式的设置,完成整个监控界面的表现方式。该部分工作量较大,要完成动态显示等功能必须通过画面内部编程,脚本运行等来实现。

数据库链接功能的实现

数据库链接是指监控系统与系统提供了强大数据库连接功能,也被称为数据库归档;在系统运行数据库与用户自定义ODBC 数据库之间建立联系,把实时数据经各种处理,通过时间或事件触发,把数据存入数据库,为企业服务器提供数据,或作为历史数据,进行数据分析和报表输出。

4 无级调整二次称量介绍

搅拌设备称量技术始终是一项关键性技术。目前沥青搅拌设备骨料和再生料称量多数采用放料门二次称量方式,即先大门粗称,后小门精称,但精称时小门开度均为固定大小,不可调控。当生产级配及骨料粒径变化时,固定式小门开度不能与骨料粒径形成最佳匹配,骨料粒径过大时会出现卡料现象,粒径过小时会造成飞料值过大和不稳定现象,使得称量精度难以保证。

5成品料仓小车变频系统

在当前沥青搅拌设备大型化的发展趋势下,成品料仓已成为必不可少的基本组成部分。成品料仓卷扬机系统的稳定、可靠运行是整个搅拌设备高效生产的保证。从系统设计上讲经过了从最初电磁调速、凸轮定位系统到液压卷扬机控制系统,随着变频技术的日渐成熟,并因其独有的优势。到目前沥青搅拌站成品料仓系统广泛采用变频调速定位系统。

J5000型沥青搅拌设备料仓小车系统采用总线控制的SEW变频器,变频器自带旋转编码器,用来精确定位。首先通过SEW软件对变频器做初始化,然后即可通过Table-Positioning软件进行定位,定位完成后变频器即可根据事先选择的目标位自动上下。

该系统具有以下优点:

具有多种保护措施,安全等级高,运行可靠。

能够检测电网、负载电压。当电压异常时有报警显示,系统能自动停止运行。

能够确定电机转矩提升、制动电压、原始电阻等参数,有效地拖动电机及对电机实行保护。

具有温度、电流等参数的检测功能;电机长时间低速运行时文升很快,系统可以提前对危险值发出预警并自动停止运行,当电机过流、相间短路、缺相或对地时系统自动停止运行。

当小车超载时变频器报警提示,并自动停止运行。

采用编码器定位,方便、快捷;可在监控系统界面上修改定位位置的码值,方便设置速度,电流随时监控。

定位精确;误差在2-3cm以内。

系统运行稳定、可靠,过载能力强,可达150%。

6结束语

J5000型搅拌设备控制系统具有国际先进水平,采用国际知名品牌的电气元件及可编程控制器、计算机等。大型电机均选用软启动器或变频器。整个控制系统智能化程度高、操作简单方便,可靠性高。适合于中国目前现阶段大标段、工程工期紧、工期短等高等级公路的施工与大修项目。该设备作为中交股份特大科技研发项目大型沥青混合料搅拌设备关键技术研究子课题已经于2011年通过中交股份的验收。

参考文献:

第2篇:沥青搅拌设备范文

关键词:沥青混凝土搅拌设备;传感器;应用;原理

中图分类号:U415.5文献标志码:B

Abstract: Given that incorrect operations and accidents happen all the time during daily use and maintenance of asphalt mixing plant due to operators unfamiliarity with the principle and applicability of sensors in each part of it, the principle, technical specification and selection basis of sensors applied to the automatic and intelligent asphalt mixing plant for the use of precise measurement, material transit, measuring the properties of feedback material and auto alarm were expounded, which provides reference for the users of asphalt mixing plant.

Key words: asphalt mixing plant; sensor; application; principle

0引言

随着沥青混凝土需求量不断扩大,品质要求更高,自动化、智能化的沥青混凝土搅拌设备越来越受到青睐。沥青混凝土搅拌设备工作时,需要严格控制矿料级配,以确保生产出合格成品料;要及时了解骨料和沥青的温度,以保证成品料的温度适合碾压、摊铺;还应监控各种配料的供应量,以保证持续供料、连续工作。以上关键信息的获取均由传感器反馈完成,因此传感器是确保整套设备安全可靠运行的重要部件。本文着重介绍传感器在沥青混凝土搅拌设备中的应用。

1传感器概述

传感器是一种检测装置,是信息采集系统的首要部件,能感受到被测量的信息,并将其按一定规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现现代化测量和自动控制(包括遥感、遥测、遥控)的主要环节,是信息的源头,也是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础[1]。

传感器通常由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成,其组成结构如图1所示。其中,敏感元件是指能直接感受(或响应)被测量的部分,即将被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系的非电量或其他量。转换元件则将上述非电量转换成电参量。基本转换电路的作用是将转换元件输入的电参量经过处理转换成电压、电流或频率等可测电量,以便进行显示、记录、控制和处理。

2传感器在沥青混凝土搅拌设备上的应用

沥青混凝土搅拌设备以各种粒径的碎石、砂及石屑作为骨料,以沥青为结合剂,以矿粉为填充剂,将它们按一定工艺处理后,按特定的级配送进搅拌器混合搅拌均匀,形成成品料,生产工艺如图3所示。

按照《道路施工与养护机械设备沥青混合料搅拌设备》(GB/T 17808―2010)的规定,沥青混凝土搅拌设备总成包含:冷料供给系统、干燥滚筒、燃烧器、热骨料提升机、振动筛、热骨料仓、计量系统、搅拌器、粉料供给系统、沥青供给系统、导热油加热炉、成品料仓、除尘系统、电气控制系统、气路控制系统以及安全与环保系统[2]。

3传感器在沥青混凝土搅拌设备中的分类及原理

3.1冷料仓传感器

混凝土搅拌设备的冷料仓安装有湿度测量微波传感器,用来检测骨料含水率。常用的有英国HYDRONIX数字微波测湿传感器HydroProbe II、HydroMix VI等。

冷料仓传感器的工作原理为:当腔体插入砂石中时,带有外槽缝天线的微波同轴腔共振器发射出的微波被砂石吸收,共振特性曲线的峰值随微波被砂石吸收而衰减,测量微波的衰减量即可检测砂石的湿度。

骨料的含水率是沥青混凝土的一项主要技术参数。沥青混凝土骨料烘干加热所需的热量,一部分是骨料本身温升的需要,另一部分是用来使骨料中的水分汽化,因此骨料含水率高,消耗的热量多,能耗大。而且水汽量大对通风烟道也有不利影响,易使烟道结露,影响除尘布袋的使用效果及寿命。在冷料仓设置传感器,为骨料湿度检测提供了保障和依据。

3.2计量模块中的传感器

混凝土搅拌设备装有许多计量模块,如骨料计量秤、矿粉计量秤和沥青计量秤等。这些计量模块通常使用三点或四点承载式电子秤,称量单元均为电阻应变式称重传感器,常用品牌有美国TOLLEDO:SB 、MTB以及STC等系列产品。

称重传感器的工作原理为: 传感器(或称弹性元件、敏感梁)在物体重力的作用下产生弹性变形,粘贴在它表面的电阻应变片(又称敏感元件、转换元件)也随之产生变形,使其阻值发生变化(可能增大,也可能减小);检测电路会检测出电阻的变化,并把变化量转换为相应的电信号(电压或电流)输出。称重传感器的主要指标为额定容量和灵敏度。

3.3温度传感器

(1) 导热油系统一般使用铂电阻温度传感器STTT系列,其工作原理是利用金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化的特性,该特性具有很好的重现性和稳定性。铂电阻温度传感器稳定性好,精度高,应用温度范围广,是中低温区(-200 ℃~650 ℃)最常用的一种温度检测器。

(2) 骨料测温系统采用防腐热电偶传感器NFWRN433(-40 ℃~400 ℃)。其工作原理是:将两种不同成分的导体两端焊接,形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端;当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,仪表就会指示出热电偶产生热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度的升高而增大,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。不同材质的热电偶用于不同的温度检测范围,且灵敏度也各不相同。对于大多数金属材料热电偶而言,灵敏度大约在5~40 μV・℃-1之间。

(3) 某拌和站的骨料及成品料温度采用美国雷泰高温红外线测温仪CSI检测。

其测温原理为:红外线测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成,被测物体和反馈源的辐射线经调制器调制后输入红外线检测器,两信号的差值经放大器放大,从而控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射高度和物体的光谱辐射高度一样,显示器同步显示被测物体的温度。

该产品针对沥青混凝土搅拌设备进行过设计改进,增加探头增透膜,它不但有防腐蚀效用(针对搅拌缸下成品料产生的烟气),还可以避免气体对探头产生的冲击影响测温的准确性。

主楼平台大梁采用压电微型一体化振动变送器PR3010,测量范围为0~5 mm・s-1,在压电式加速传感器基础上增加了内置的测量、转换、积分、放大、变送等主要电路,以实现速度量的输出。

成品运料小车位置检测、斗式提升机从动端脱链检测以及冷料给料机缺料检测等系统,均采用电容式开关型传感器接近开关。其原理是:被测物件与开关外壳作为极板形成电容器,测量时随关物件向测量头靠近,电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,电路状态同步变化来控制开关的连通或断开。

4结语

在沥青混凝土搅拌设备中,传感器被大量应用,通过及时准确检测并反馈各核心技术点的温度、湿度、位置等工作状况,可以确保整套设备安全可靠运行,极大地提升了沥青混凝土搅拌设备的品质。传感器新技术的发展及应用,将进一步促进沥青混凝土搅拌技术的进步与提升,远程监控、全程自动化作业在未来可能成为现实。

参考文献:

第3篇:沥青搅拌设备范文

关键词:沥青搅拌设备;一级除尘器;回收粉;试验

中图分类号:U415.52文献标志码:B

Experimental Study on Performance of Primary Dust Collector and Recycled Powder of Asphalt Mixing Plant

XIE Liyang1, WEI Junwei2

(1. Key Laboratory for Highway Construction Technology and Equipment of Ministry of Education, Changan University,

Xian 710064, Shaanxi, China;2. Jiangsu Huatong Kinetics Co., Ltd., Zhenjiang 212000, Jiangsu, China)

Abstract: In order to reasonably select the primary dust collector of asphalt mixing plant and improve the dust recovery performance, the working principle and characteristics of the cyclone, the louver and the volute forms of dust collectors were analyzed. Tests on recycled powder were conducted on three 4000type asphalt mixing plants on the site, and the particle size, hydrophilic coefficient and plasticity index of the dust recovered by the primary dust collector were obtained. And the average range of the particle size was given for the first time, providing reference for the design and selection of primary dust collector.

Key words: asphalt mixing plant; primary dust collector; recycled powder; test

0引言

沥青搅拌设备的除尘系统一般由一级机械除尘器和二级袋式除尘器组成。一级除尘器的工作原理是通过粉尘颗粒所受各种力的作用捕集烟气中的粉尘,主要形式有重力除尘、旋风除尘和惯性分离式除尘设备及其衍生出的多种结构[1]。目前,搅拌设备常用的一级除尘器有蜗壳式除尘器、旋风除尘器和百叶窗式除尘器[24]。

这3种类型的除尘器一般作为沥青混合料搅拌设备除尘系统的气体预处理设备使用,其结构形式比较适合用于处理粉尘浓度高、气体流量大的场合。工作时,从烘干筒排出的粉尘经一级除尘器回收,剩余部分与加热的骨料一起送入到搅拌缸中,与沥青、矿粉搅拌成沥青混合料[56]。其中回收的粉m作为沥青混合料级配的一部分,粒径应控制在75 μm以上,如果回收粉尘粒径过小、级配含量波动较大的话,势必影响混合料级配,使吸附沥青总表面积减少、矿料颗粒表面裹覆的沥青油膜增厚,致使沥青混合料马歇尔稳定度和流值产生较大变化,影响沥青混合料质量[79]。

在沥青搅拌设备中适量使用回收粉尘,可减少矿粉的使用量,节约成本、能源和资源。美国在沥青混合料生产过程中,每年要产生600~800万t粉尘,其中80%~90%的粉尘又被重新利用。由于中国受到施工规范的限制,远未达到这个比例。因此,对一级除尘器工作性能和回收粉的性质进行研究就显得非常必要,这对节约施工成本、环境保护具有重要意义。

1一级除尘器及工作原理

1.1旋风除尘器

自发明开始旋风除尘器便在气固分离领域大量使用,现在沥青搅拌设备上应用最多、除尘效率较高的就是XLT/A型组合式和立式多管旋风除尘器。XLT/A型组合式除尘器由烟尘进口、圆筒、锥体、排灰口和排气口等结构组成。工作时,从烘干筒中抽出的烟气粉尘沿器壁以较快的速度从进口斜向进入除尘器,气流紧贴除尘器壁做螺旋运动,形成绕分离筒的旋转流。在旋转运动过程中,粉尘颗粒受到离心力作用不断被甩向筒壁。在各种力的相互作用下,烟气中的粉尘沿器壁逐渐滑落到排灰口,由螺旋输送机排出;没有被捕捉的尘粒随气流通过排气口逃逸。

YLT/A型组合式除尘器与一般旋风除尘器的区别是:分离筒圆筒部分较高,锥体较小;进气管倾斜,其轴线与水平成15°;排气管装有导流蜗壳,用于改变旋转气流方向。这种除尘器除尘效率较高,并具有布置紧凑和运行平稳等特点,但其耐磨性较差。

立式多管旋风除尘器由1个壳体和若干个立式旋风子组装而成,壳体上有烟气进出口、烟气分配室和储灰斗及排灰装置等。由于旋风子直径较小,在气流速度较大的情况下容易被磨损,后来逐渐用耐磨铸铁旋风子和陶瓷管旋风子代替钢板旋风子,但缺陷明显。现在这种除尘器使用较少。

1.2百叶窗式除尘器

百叶窗式除尘器主要由烟气进口、斜板、内斜板、排除口和百叶窗等结构组成。它能有效去除高温烟气中的大粒径粉尘颗粒,防止过热的尘粒损坏滤袋。除尘器左右端面为斜板,作用是让含尘烟气中的大颗粒粉尘在与之碰撞后,受重力的作用顺斜板滑入排尘口后分离。当含尘烟气进入沉降箱时,烟气中较大的粉尘颗粒在重力的作用下先碰撞到斜板,沿斜板滑入排灰口被分离;另外一些粉尘在向前运动时,受离心力和惯性力作用,改变方向甩向斜板上被分离;还有相当一部分粉尘随烟气撞击百叶窗叶片,由于百叶窗叶片具有弯曲角度,含尘气流撞击后速度减慢,烟气内的粉尘在重力沉降作用下被分离。

百叶窗叶片能加速气流急转速度,提高除尘效率,但过高的速度会引起已捕集粉尘的二次卷扬。因此,气流的适宜处理速度为10~15 m・s-1。叶板间的距离取20 mm,挡灰栅叶板与百叶窗挡灰栅轴线的倾角一般为30° ,百叶窗的主要缺点是栅格磨损较快,影响其使用寿命。因此,挡灰栅宜用耐磨钢材或铸铁制作。对于百叶窗式除尘器,含尘烟气冲撞百叶挡板的速度越高,气体流出速度越低,逃逸的粉尘量就越小,除尘效率越高。

百叶窗式除尘器的除尘效率稍低,对20 μm以下的粉尘颗粒不能较好的捕捉,在抽气率为10%,压力损失为400~500 Pa时,配合其他除尘器使用时的除尘效率见表1。

蜗壳式除尘器是一种依靠流体惯性力和离心力作用分离固体尘粒的除尘设备。它是在蜗壳浓缩分离器的基础上把内部原有的圆筒形导流板改成2块可调整方向导流板和1块固定导流板的结构形式。正常工作时可根据需要调整的导流板方向来调节除尘器中流体的流动速度和轨迹,从而达到调整除尘效率的目的。蜗壳除尘器内部流体压力损失较小,属低阻型除尘器。

蜗壳式除尘器具有2个特点:一是蜗壳体为渐开线或者对数螺旋线,可减轻气流对壳体的冲击和扰动,为气流提供一个较平稳的过渡过程;二是可通过调整导流板的方向来调节除尘效率,适合用来回收粉尘。作为一个单独总成,蜗壳体除尘器加工、安装较为方便,在使用过程中,若出现问题,可及时进行维修。

目前,国内沥青搅拌设备一级除尘一般采用蜗壳除尘器,而国外沥青搅拌设备一级除尘多采用百叶窗除尘器或重力除尘器。

2回收粉粒径试验

影响蜗壳除尘器颗粒分离的因素较多,如骨料的含泥量、含水率、加热温度,烘干筒的负压,燃烧产生的烟气温度、流速,除尘器的结构形式等[1013],但除尘器的结构形式起绝对作用。为比较不同一级除尘器的除尘性能,在工地现场进行了验证试验。用3台4000型搅拌设备进行试验,除尘形式为百叶窗式和蜗壳式2种,在一级除尘器排灰口处取样,每种工况取3个样本,粉尘粒径先进行筛分,筛底粒径大小由日立S4800型场发射扫描电镜完成。粉尘颗粒形状见图2,粉尘的总平均粒径采用质量平均粒径的算法,见式(1)。

式中:di为筛分第i级颗粒的中间粒径(mm);dm为筛底的中间粒径(μm);yi为筛分第i级颗粒质量占总质量百分比(%);ym为筛底质量占总质量百分比(%)。

显微镜下的粉尘并不是理想状态中的规则球形结构,其微观结构是由多个微小粉尘集聚形成结构疏松的粉尘体。在放大5 000倍后,从图中可以看出在大粒径的粉尘上吸附、粘连着许多粒径极细小的片状粉尘,筛底片状微尘粒径很小,一般不大于5 μm。

2.1百叶窗除尘器颗粒尺寸检测

在一级除尘螺旋出口取样检测,一级粉尘取样筛分结果见表2。

同样,蜗壳除尘器在不同的工地现场,所得的试验数据差异很大。这与粉尘粒径、冷骨料含泥量、烘干筒负压、除尘器结构及进口风速等因素有关,若冷骨料含泥量较大、它们之间的结合强度较弱或负压较大,这些都可能使尘粒径增大。因此,对于一级除尘器而言,回收粉总平均粒奖浠应在009~1 mm内。

为提高回收粉的粒径大小,首先应控制一级除尘器的进风量,风量的大小与烘干筒的负压、除尘器的进口风速密切相关;其次应根据粉尘粒径的变化,调整导流板之间的相对位置,抑制除尘器由于结构不对称引起的涡核摆动现象,减小除尘器椎体及排灰口附近出现的滞流和返混涡流,使粉尘易于分离[1420]。

3回收粉路用性能指标

从表2~4可以看出,回收粉中筛底占了相当大的比例,这些粉尘要作为矿粉的一部分添加到沥青混合料中,在《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40―2004)中规定:拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用,但每盘用量不得超过填料总量的25%,掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4%。

对筛底回收粉性质的试验研究主要依据现行《公路工程集料试验规范》(JTG E42―2005)的规定进行试验,如表5所示。

可知,回收粉各项性能指标符合规范要求,但值得说明的是,回收粉的细度、酸碱性和混合料中的粉尘参入量是一个变化值。这是因为粉尘细度受烘干筒的负压控制,负压越大,烘干筒内气流速度越快,被吸附的粉尘粒径就越大。在实际工作时,操作人员要随时根据冷骨料的含水量、各料仓供料情况来调整负压,因此被吸入一级除尘器回收粉的细度也是随时变化的;另外回收粉中含有的大量的SiO2,其含量越大,回收粉的酸性也越大,酸性变大将导致混合料的黏结力下降,进而降低混合料的水稳定性。另外从表2~4还可以看出,筛底所占筛分通过百分率也是波动变化的,这导致回收粉与矿粉的比例无法准确控制,影响混合料的级配。

4结语

(1)对3种类型的一级除尘器的工作原理和特点进行了分析,论述了国内和国外在沥青搅拌设备一级除尘器选择上的差异。

(2)对百叶窗除尘器和蜗壳除尘器所回收的粉尘粒径进行了试验研究,结果表明这2种类型的除尘器除尘效率较高;粉尘总平均粒径变化区间应在009~1 mm之内,满足施工要求。

(3)筛底回收粉作可为填料的一部分掺入到沥青混合料中,其性能指标符合规范要求,经试验验证:表观相对密度在2.5~2.7 t・m-3、亲水系数在065~086、塑性指数小于1,主要性能指标满足要求。

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第4篇:沥青搅拌设备范文

HSE管理体系是一种事前进行风险分析,确定自身活动可能发生的危害及后果,从而采取有效的防范手段和控制措施防止其发生的有效管理方式。沥青搅拌站作为路面施工中的关键设备,其生产工艺复杂、工序繁多,各种事故隐患对职工的人身健康安全及环境都构成了严重的威胁,因此,建立健全HSE管理体系不仅是对原有管理制度行之有效的支持,而且能按照计划实施检查改进四个阶段,即PDCA循环来运行,通过“持续改进”提高设备全面管理的有效性。

二、对沥青搅拌站安全(S)管理

沥青搅拌站主要有集料系统、烘干系统、除尘系统、提升筛分系统、搅拌系统、拉运系统、沥青加热系统等部分组成,集中了热学、电学、机械学、气路、自动控制等学科,给设备的全面管理带来了一定的难度。安全作为一种没有观众的运动,如要控制好,必须从自身与工作环境的关系进行全面和系统的分析,查找身边的隐患,认识可能存在的安全危害,评估危害的风险,采取系统的预防方案和制定紧急事故的处理预案。在以前,由于没做好危险隐患的分析和预防措施的制定的工作,出现各种各样的问题,如冷料塌方事故、矿车碰人事故、除尘箱着火事故等,给单位带来了损失。为了减少各类事故的发生,降低成本,在对人员构成、设备、施工工艺等诸要素综合分析的基础上,从各客观因素中找出影响施工安全的危险源,针对各危险源预设控制界面和控制点,预先确定实施要点、安全技术措施和应急处置预案,确保对危险源的控制有计划、有实施、有检查、有改进,在不断循环(PDCA)的基础上,实现设备零故障的大目标。

1、建章立制,落实到位。

沥青搅拌站作为一个最基层的班组,强化设备的安全管理,紧紧围绕集团公司提出的“十字作业”方针、“四懂三会”、油水“五定”等设备管理制度,做到“五个到位”即思想认识到位、管理组织到位、规章制度到位、安全措施到位、检查督促到位,建立《交接班制度》、《岗位责任制》、《沥青搅拌站安全交底书》、《安全技术操作规程》、《安全巡检制度》、《沥青搅拌站搬迁过程的安全管理制度》等一系列规章制度,这些都是设备安全生产的基础。

从当前世界上比较先进的设备管理模式来看,无论是RCM(预防性维修管理)还是TPM全员生产维修制,都把设备的重点危险源、危险点的作业过程作为重要控制点,并建立有效的督管机制。沥青搅拌站重点危险源如:搅拌设备中的矿车系统、搅拌系统、输送皮带、自动控制系统等联动部位,对这些重点危险源建立了《日检日保制度》,每天开工前按照沥青搅拌站巡回检查路线图进行点、面检查,对设备的现场安全生产情况作检查,查出的问题立即检修,绝不使设备带病坚持工作。

为防止安全事故的发生,还必须结合开发新技术、新工艺,把科技含量的提高作为有效手段,如在生产中安全用电采用TN-S系统,并对矿车制动部分由以前的电机反接制动改为比较先进的变频制动,这都是沥青搅拌站在生产中的安全保证,大大的增加了设备运行的安全可靠性,将可能出现的安全隐患降到最低点。

2、加强教育,全员参与。

事故成因理论认为,人的不安全行为、物的不安全状态和环境因素是产生事故的三大原因,安全专家通过分析我国近年来的事故,标明80%左右的事故是由于操作人员违章造成的。

沥青搅拌站作为路面施工的大型设备,复杂环节较多,影响安全事故的因素较多,现场操作作为整个安全生产最重要的一环,所有的工作多都是为了围绕现场操作进行的,所以沥青搅拌站安全生产中必须重视操作人员安全教育,加强设备操作手的安全技术培训,使他们受到了较好的安全、健康教育,切实增强操作手的安全意识,主动从自我着手,对自己的心理和行为进行认识、体验与控制,提高自我安全防护能力,自我保护意识高就是安全生产的一个重要原因。

三、对沥青搅拌站环境(E)管理

筑养路机械在施工中往往不可避免的对环境造成污染,这就要求管理人员、操作人员要有环境保护意识,增强环保的自觉性、主动性,建立健全环保管理制度。在沥青搅拌站日常维修中经常出现的废弃物,如油手套、废棉纱、变质油等,如果处理不好都将会造成严重的环境污染,通过HSE管理,制定维修时的污染物处置、处理和排放管理措施,对废弃物进行分类回收处理,将环境危害降到最低。定期对沥青搅拌站进行环境噪音污染、粉尘污染进行监测,并建立《环境监测台帐》。

沥青搅拌站作为一个重点施工设备,在生产中,各种扬尘、噪音、废弃物的排放等占用了很大的比例,如果处理不好将直接影响环境,加强设备管理,对设备实行定期、不定期的检查和诊断,及时发现并解决问题,积极采取新工艺、新技术维修保养设备。对于产生噪声和振动的设备、装置,应采取消音、隔音、防震等措施,控制和减少噪声、振动污染。例如除尘系统的效果直接影响环境,加大技术改造和维护保养的力度,保证沥青搅拌站的除尘效果,为了恢复BA-1500沥青搅拌站脉冲反吹系统,利用25个手动球阀替代已失效的碟阀,既保证了除尘器的良好除尘效果,又降低了维修成本。在沥青搅拌站的操作维修过程中,存在沥青、粉尘等一些对人体有害的物质,以及沥青搅拌站在运转过程中厂界噪音,都直接对人体健康造成了影响。如燃烧器转速快,鼓风量大,相应的带来噪音就大,为了达到国家使用标准安装消音器,配备反射式阻声器,使距离燃烧器一米处由110分贝降到92分贝,距离十米处噪音不超过70分贝,达到国家标准。

四、沥青搅拌站生产中健康(H)管理

沥青搅拌站经常是处于噪音、烟尘污染、有害气体的环境下,在这种环境下的操作人员必然身体受到影响,应定期组织操作手进行HSE培训,对操作人员开展经常性的健康卫生检查,每周进行一次个人卫生评比,不能因为工作、维修环境差,忽略自身的卫生,做到有病提早治理,没病提早预防,可以预防因长期在沥青搅拌站工作造成的职业病,如肺部疾病、耳部疾病等,成为保证职工健康的有利保障。例如粉尘中含有多种重金属化合物、二氧化硫和二氧化氮及一些致癌物质,长期处于粉尘环境中,会导致肺癌、肺病、中毒症状,所以当设备出现故障征兆或发生故障时,必须及时停机修理,尤其对环保设备更应及时修理,否则容易造成环境污染和操作人员及相关人员的健康危害。在操作室设立了一个卫生急救箱,配备常用急救药品,如:创可贴、急性肠胃药、防暑药、绷带等。

沥青搅拌站运行管理中的关系图

第5篇:沥青搅拌设备范文

【关键词】沥青混凝土;燃烧器;燃气改造お

1. 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备选型

1.1 骨料烘干滚筒是沥青搅拌站的重要设备,其主要功能是去除骨料中的水份,并将骨料加热至所需温度,一般普通沥青砼160~190℃;改性沥青砼190~220℃左右。烘干滚筒相当于一台流动床热交换器,其换热效率高,骨料的烘干加热效果就好,设备生产效率也就高。沥青搅拌烘干滚筒是由燃烧器火焰直接燃烧加热提供骨料所需热量。因此滚筒燃烧器的选择对沥青搅拌站设备的技术性能改造起着重要作用。

1.2 烘干滚筒分为调整、烘干和燃烧三个区。进入滚筒的骨料还具有一些粘性,撒播性能不好,调整区中带槽口或锯齿的拨料板可将其打散、调整均匀。燃料在燃烧区中完成燃烧,形成高强度火焰对骨料进行高效辐射加热,高温烟气穿过烘干区和调整区的料帘对骨料进行对流换热,烟气最后经除尘器后从烟囱排出。如果尾气温度不符合布袋除尘器的要求,设备调试中可对对流换热量做适当调整,即对调整区或加热区拨料板数量做适当增减。

1.3 沥青搅拌站烘干滚筒燃烧区短,容积热负荷高。以3000型拌和站为例,滚筒内有效净空间(以拨料板边缘计算)内径为2.2m、3m长的燃烧区形成的燃烧空间就是燃烧区容积:

V=LπD2/4=3×3.14×2.22/4=11.4m3

计算燃油量为1 6 8 0Kg/h(一般燃油热值为1 05 0 0 Kc a l/Kg),总燃烧热量:

Q=1680×10500=1764万Kcal/h

计算容积热负荷:

qv=Q/V=1764×11.4=154.7万Kcal/m3

经换算相当1800KW/m3,是工业锅炉的燃烧容积热负荷(200~500 KW/m3)的3.6~9倍。因此单从提高燃烧强度而言,长火焰的燃烧器就不适合用于要求高容积热负荷的沥青砼拌和用烘干滚筒。

图1 沥青搅拌设备油气两用燃烧设备

1.4 沥青搅拌站烘干滚筒是一种适用高强度燃烧的特殊换热装置,燃料消耗直接影响设备运行成本。为了最大限度提高换热效率,降低运行成本,技术改造时应采用符合要求的专用燃烧器,尽可能提高燃烧强度。以及同时考虑火焰长度的可调性,燃烧区拨料板结构形式,做到料帘不浇打火焰,燃烧器大小火调节比宽,烟气中的CO含量低等等,以期获得最好的设备配置性能。

1.5 StarJet系列燃烧器是为沥青搅拌站烘干筒设计的专用燃烧器,燃烧器设计时充分考虑了搅拌站烘干筒对容积热负荷、对调节比等特殊要求,如图1所示,容积热负荷分别可达1560~2070 KW/m3和1814~2580KW/m3,完全能实现在有限的燃烧空间内完成充分燃烧,在小空间内产生很高的热负荷,以高强度辐射换热有效地保证了烘干筒内最佳换热效果。

1.6 通过技术讨论和各种燃烧设备的对比,LINTEC C SD―2500型沥青搅拌设备技术改造也确定采用美国豪科的沥青拌合专用油、气两用双燃料燃烧机,该机为多燃料品种,可燃轻、重、渣油、天然气及各种工业气体。并且已在ASTEC LB―3000型沥青搅拌设备上燃油使用多年,性能比较稳定。技术改造更换的StarJet燃烧器特点如下:

(1)燃料为渣油、重油、轻油、天然气,无需更换喷嘴,适应范围广泛。

(2)低压雾化,只需普通油泵,避免频繁更换泵的烦恼,使用寿命长。

(3)火力调节比宽7:1,火焰可调,适合不同结构的滚筒。

2. 技术改造工程实施参考方案

2.1 燃烧器使用天然气燃料工艺参数要求。

(1)天然气调压站出口压力为0.03MPa,直供滚筒燃烧器。

(2)供给LINTEC2500沥青拌合滚筒转炉燃烧器天然气流量约1290m3/h。

(3)供给ASTEC3000沥青滚筒燃烧器天然气流量约2100m3/h。

2.2 燃烧器使用天然气燃料管道流程。

室外天然气管网(压力约在0.2MPa范围)用户调压站(设备管前动压力保证0.03MPa)接烧嘴天然气管组燃气调节蝶阀进燃烧器喷嘴炉膛燃烬除尘、排烟系统。点火方式用液化气瓶点火。

2.3 燃烧器更换主要配套件。

燃烧器本体、燃油管组、天然气管组、高压雾化风机与电机、BCS3000燃烧电气控制盘、自动点火及火焰监测系统。

2.4 燃烧器更换技术说明。

燃烧电气控制系统与现运行设计系统相连接。燃烧器可快捷进行油、气燃料切换。现运行设备除尘、引风机及负压测量、物料红外测温等与燃烧控制不相连系统不修改。针对2500型需拆除原燃烧器及高压油泵、一级供油离心泵。更换齿轮油泵一台。

第6篇:沥青搅拌设备范文

【关键词】触摸屏; PLC; 改性沥青设备控制; 应用设计

Abstract: the application of PLC in order to make more flexible and realize the machine and site operation tends to be visualized man-machine interface, the touch screen and PLC control system for the combination of design. The system characteristics through RS232 serial communication is a touch screen, to management and control, and the combination of easy real-time monitoring, reduce the failure rate, enhanced the production efficiency.

【 keywords 】 touch screen; PLC; Modified asphalt equipment control; Application design

中图分类号:TM153文献标识码: A 文章编号:

0、引言

随着科技的飞速发展, 越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面, 而PLC 控制器强大的功能及复杂的数据处理也要求有一种功能与之匹配而操作简便的人机界面。触摸屏的出现无疑是21世纪自动化领域的一个巨大革新。触摸屏和PLC的组合使用已经成为主导形式。同时可以设置参数、显示数据、以动画等形势描绘自动化过程,使得PLC的应用可视化。

触摸屏是一种连接人和机器的人机界面, 它代替了原始的控制台和显示器, 可用于数据显示和参数设置,并且可以用动态曲线的形式描述系统的控制过程; 扩展了PLC的功能,可实现管道、阀门、指示灯的颜色变化,电气开关闸刀的开合、档板的开关、多选一开关的实现等;减少了按钮、开关、仪表等仪器的使用。

PLC是一种结构简单、通用性好、功能较完备的新型控制元件, 其主要优点是抗干扰能力强,控制系统设计、修改、调试方便,工作量少。功能强大 PLC 具有开关量输入 / 输出,模拟量输入 / 输出,大量的内部中间继电器,时间继电器,特殊继电器,数据寄存器,可进行逻辑控制、数据处理、模拟量处理,可以提高系统的可靠性和稳定性以及生产效率,特别适用于工业控制。

1、触摸屏和PLC在LM-2型改性沥青设备控制系统中的应用

1.1. 数据流程图

在LM-2型改性沥青设备控制系统中,MT6000/8000 T Series 主要是发挥工业流程监控、数据显示、资料存储、打印、生产管理、生产操作命令的作用,它并不参与过程控制, PLC 主要是采集现场生产信息,及时向MT6000/8000 T Series 传送各类生产状态和数据如:沥青温度、沥青液位、沥青流量、搅拌机的状态、各添加剂的剂量称量斗的传感信号,操作台的开关信号等,使向MT6000/8000 T Series 能以生动形象的动画形式及时显示出来, PLC 根据程序运行结果和向MT6000/8000 T Series 的指令来控制现场设备。具体见如下框图:

1.2. 系统配置框

2、LM-2型改性沥青生产设备控制中的设计实例

我们在该实例中用到的触摸屏为MT6000/8000 T Series ( 彩色LCD ) ;PLC采用日本Panasonic公司 FB 系列 PLC 的一款,其型号为 FBe-28MC ( 128点,16 点IN / 12 点OUT ) 。2.1、工艺流程改性沥青生产设备系统,由于其组成设备多,沥青的温度要求严格,添加剂的剂量要求严格。HMI与PLC通讯引用在改性沥青生产系统,很好的满足了工艺要求,改变了传统复杂的按钮控制方式。如下图示,改性沥青生产系统的流程图如下。

LM-2型改性沥青生产设备系统用到了一台胶体磨、两台沥青泵和25个气动阀门控制,还有七个液位传感器和温度检测器。这些检测设备检测到的信号,通过通信电缆传送到PLC,PLC对信号进行处理。PLC通过通讯电缆,将信息传送给HMI,这样在HMI界面上得到显示,方便操作技术人员进行相应的操作。

由于LM-2型改性沥青生产设备的各种阀门数量众多,基质沥青计量与添加剂的计量控制要求严格,沥青温度要求控制准确,如果在生产过程中要用人手操作,则要浪费大量人力和生产时间,生产效率低。我们根据改性沥青生产的工艺流程用PLC编程的方式来设定各个阀门何时开启与关闭,沥青泵何时启动与停止,燃烧机何时加温与停止加温或保温,达到什么温度时向搅拌罐添加多少添加剂,生产到设定量时停机。我们采用了对PLC编程的方式,来实现改性沥青生产自动化,这是很容易解决的。

2.2、搅拌罐的加温恒温设计:由于本系统采用燃烧机加温,加温过程存在一定危险,所以燃烧机的启动停止不采取PLC控制,而采用人工控制。

1、在搅拌罐体安装一根PT100热电耦。

2、在控制室安装一台松下温控器,把热电耦的数值显示出来。设置温控器的控制方式为:on与off模式。设定温度上限为185℃。当搅拌罐的温度到达185℃时温控器的控制触点变为开路。

3、燃烧机的启动采用24V直流继电器来控制,取继电器的任意一组常开触点来做启动燃烧机的自锁触点。

4、燃烧机的24V启动电源的正极通过松下温控器的控制触点,再接到继电器的工作线圈正极。这样一来,当搅拌罐的温度到达185℃时温控器的控制触点变为开路,接到继电器的工作线圈的电源断开。燃烧机停止工作。当搅拌罐的温度低于185℃时,温控器的控制触点恢复为常闭,燃烧机需要人工启动才会启动。

第7篇:沥青搅拌设备范文

摘要:随着近年来湖沥青改性沥青在工程上的广泛应用,关于湖沥青改性沥青的研究越来越多,本文重点介绍了湖沥青改性沥青在施工工艺上面的一些研究,以期对运用湖沥青改性沥青工程施工提供参考。

关键词:湖沥青改性沥青 施工工艺 质量控制 温度控制

一、TLA湖沥青及其改性沥青特点

特立尼达湖沥青是一种天然形成的物质,它本身是沥青而不是合成添加剂,其物理和化学特性与常规沥青完全一致,因此它作为一种沥青改性剂掺加到石油沥青中,两者具有良好的混融性,混合后的沥青在使用性能方面得到了改善。改性沥青时只需在一定的温度下直接投入拌缸搅拌即可,大大简化了工艺,降低了投资,成品改性沥青十分稳定,在生产、存储、运输和使用等方面也很简便。所以近年来湖沥青改性沥青在工程上得到了广泛应用。

二、TLA改性沥青的制备

TLA改性沥青不同于SBS改性沥青是物理改性而非化学改性,所以配制工艺不复杂,只需在一定的温度下融化特立尼达湖沥青,然后按照添加比例将特立尼达湖沥青传送到普通沥青中,同时搅拌均匀。由于湖沥青中含有大概35%左右的灰分,所以在TLA改性沥青配制过程中要防止产生灰分沉淀,采取必要的手段保障TLA改性沥青的均匀一致。湖沥青的搅拌和其他改性沥青的搅拌有着明显的区别,由于灰分的存在如果采取普通改性沥青的搅拌方式那么灰分将集中于搅拌容器的中间,为了解决这一问题湖沥青的搅拌一般需要需要融化设备(重20.5t ,外形尺寸8000mm ×2400mm ×5332mm ,容量25t)一台,融化搅拌设备(重20.5 t,外形尺寸7600mm ×2400mm ×2650mm ,容量20t) 两台,这种融化设备的搅拌方式是采取在立方体容器的中间设立一个搅拌轴,搅拌轴上下进行搅拌,这样可以有效的控制灰分的均匀性。在TLA混合沥青的生产控制中主要是控制拌和温度、拌和时间和成品的均匀性。先将基质沥青及TLA分别预热到150℃,然后泵送入搅拌罐并将拌和罐温度提高到170℃,约搅拌40 min后,取样测定TLA 混合沥青的有关指标,并检查其均匀程度。

三、混合料的拌和

拌和楼一般目前施工单位采用4000型,拌和周期不少于50s,其中干拌至少10s,湿拌40s。由于湖沥青改性沥青比SBS改性沥青的耐热性能强,所以其拌和成型的温度可比SBS改性沥青稍高(但最好不超过195℃,对于超过195℃的TLA混合沥青混合料应予废弃),也可以与SBS改性沥青持平(185℃左右),成型温度控制在165℃左右即可。表一为TLA改性沥青混合料拌合温度要求。

四、运输

由于改性湖沥青黏度大,运料车厢底部应涂刷适量的油水混合液,避免粘车,无论天气状况如何,均应加盖保温蓬布,到场温度降低幅度不得超过10℃。

五、摊铺碾压

5.1碾压方案

在摊铺过程中,沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,一般来说摊铺的时间宜控制在上午9点到下午4 点进行,摊铺机速度控制在3m/min 以内,铺筑效果很好。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿,否则会引起路面平整度不良,混合料离析严重。在摊铺过程中如因故不能及时碾压时,应停止摊铺,并对卸下的沥青混合料覆盖保温,混合料来不及碾压,温度低至160°C以下的废弃不用。碾压具体流程如表2所示,碾压温度控制如表3所示。

5.2碾压过程中的其他注意问题

5.2.1由于特立尼达湖改性沥青混凝土摊铺碾压温度控制是影响施工质量的关键所在,施工中应严格按表3中的摊铺碾压温度控制施工,否则将出现平整度差、压实度达不到规范要求等质量隐患。TLA 混合沥青混合料对施工温度的要求比较高,有效碾压的温度范围比较窄,必须严格对施工进行合理的组织,应尽量避免晚上施工。因此,要求拌和楼的生产和混合料的运输、摊铺、碾压能力必须配套,特别是碾压机械一定要充足并有备用。碾压应严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行,以切实保证施工质量。

5.2.2 初压、复压、终压三个不同工序的压实段落要比前一工序后退5~8m,不在同一断面上进行。采用振动碾压TLA 改性沥青路面的时候,压路机轮迹重叠宽度不超过20cm,采用静压时,压路机轮迹重叠宽度不少于20cm。

六、检测养护

对于碾压成型的路面应及时进行常规检测,对混合料进行马歇尔试验、抽提试验,及时总结各项检测数据,以便指导下一步施工控制。TLA改性沥青混合料施工完毕后,必须在路面内部温度降低到50℃以后才可开放交通。

七、总结

湖沥青改性沥青目前在很多地区还处于试验阶段,在国内还没有大规模的使用,本文总结了湖沥青改性沥青在施工过程中湖沥青改性沥青的制备、混合料的制备、混合料的运输、碾压方案以及在施工过程中常遇到的问题,对其中需要严格控制的指标都给出了详细的标准。

参考文献:

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第8篇:沥青搅拌设备范文

沥青混合料路面(以下简称沥青路面)使用一定年限后,不能满通的需要,必须进行养护或大修。在养护、大修重建过程中,会产生大量的废旧沥青混合料,这些物料中的石料和沥青还具有一定的使用价值,如果不能合理有效回收利用,不仅浪费资源、增加道路修建成本,而且还会污染环境。因此从降低成本和环保出发,重新利用废旧沥青混合料成了公路建设和发展的必然。

国外20世纪30年代起,沥青混合料再生技术就开始应用。到上世纪70年代末、80年代初,沥青路面再生技术概念不断完善,再生设备和工艺都得到了发展。到90年代初,就地热再生技术发生了质的飞跃,多种再生机组及技术在美国和加拿大开始应用。

我国从上世纪90年代起公路交通事业高速发展,城市道路改扩建任务也日益加大。当时重点是放在建设上,很少关注养护问题,十几年后的今天,道路出现不同程度的损坏,人们意识到养护的重要性。因为我国高速公路建设起步晚,技术力量储备较少,经济基础差,气候环境复杂,交通车辆超载严重;公路设计、施工、材料等方面受传统观念影响,有的地区把习惯的薄层表面处治、沥青碎石路面的施工经验和结构设计方法不加改造地沿用到高速公路;还有某些交通部门领导急功近利、盲目抢工期,使相当一部分高速公路沥青路面使用情况很不理想,甚至发生了通车头几年就不得不面对大规模的维修。因此旧沥青路面再生问题提到议事日程上来。各地纷纷组织人力物力研究解决相关的技术问题,政府部门也出台了相关政策,鼓励旧沥青混合料的回收和利用。可以说,推广沥青路面再生技术是我国可持续发展的经济建设的重要组成部分。

二、如何实现配套的沥青路面再生机的技术问题

在间歇式搅拌站(厂)基础上,如何加配再生机械,这种设备又怎样才能满足沥青混合料的再生要求,国内不少工程机械制造专家,吸取国外的先进技术和经验,结合间歇式搅拌站(厂)的特点,采用诸多的新工艺、新材料,从实用、高效、经济、环保等原则出发,研发出符合我们国情的沥青路面再生机。根据生产能力分ARM1000、ARM2000和ARM3000等,这些机械较好地解决了以下技术问题:

1.如何合理地对片状和块状旧沥青混凝土进行破碎和筛分问题沥青路面翻修时不论是机械铣刨,还是人工开挖,都必须进行破碎和筛分,只有这样才能保证再生料添加后的级配。破碎的旧沥青混凝土,既粘又硬,原有的石料还不能进一步破碎。因此选择反击式破碎原理,对传统破碎机进行改造,达到基本上破坏原有石料粒径、大块不卡死,细料不粘结的目的。筛分则根据用户要求,一般可进行四种不同颗粒料的分级。

2.如何解决不同粒径的再生料配比问题通过筛分的三种再生料,按一定的比例进行混合,然后进入加热滚筒。级配的控制是采用高精度皮带称来准确控制冷料供给,通过变频器及时改变不同规格料的供给量和比例。称重终端仪表显示累计量和正在进行中的每小时的供给量。

3.如何合理地对再生料进行加热问题为防止附着在石料上的沥青在加热过程中进一步老化,采用气流加热方式加热,热气流对再生骨料的加热是一种长时间温和的加热方式。

防止沥青老化的另一种方式,是将3cm以下的沥青砂不通过干燥滚筒而直接进入到搅拌锅,通过骨料对其进行加热。

4.如何防止再生料在输送过程中的粘结问题再生料在输送过程中会因含有沥青而到处粘结,造成堵塞。为防止输送过程中粘结问题,首先采用热气流对再生料的通道进行加热,再采用电加热方式对料仓和称量斗进行恒温加热。在结构上采用独特的放料门结构,在开门放料的过程中利用汽缸动力来破拱,确保放料畅通。

5.如何合理准确地控制再生料和骨料之间的配比问题间歇式搅拌站(厂)优势在于可准确控制不同规格材料的比例,保证成品料的级配。而所配的沥青再生机对再生料有独立的称重系统,不影响原有搅拌站的称重系统。采用PLC采集原有搅拌站(厂)的称重、放料、故障反馈等信号,使再生料称重系统和原搅拌站(厂)之间工作协调,为确保计量准确,采用二次补偿原理来提高每一批次的称量精度。

沥青再生机与原来搅拌站(厂)要合理匹配,做到能随意调节再生料和新骨料之间的比例和温度,不使用再生料时不影响搅拌站(厂)正常生产;路面等级要求不高时启动搅拌站(厂)的搅拌缸、沥青供给系统、引风系统全部采用再生料加沥青搅拌,也能满足道路施工的要求。总之,要使沥青再生机搅拌站(厂)与配套,必须要自动控制元件灵敏而有效,各种指示、报警系统及时而准确,不仅自动化程度要高,而且操作方便快捷,才能便于推广。

三、沥青路面再生方式分类

旧沥青路面的再生方式主要有就地再生和厂拌再生两类,前者又可分为就地热再生和就地冷再生两种方式。

就地热再生施工即用一台综合式再生重铺机组,连续实现加热、耙松、再生剂添加、加热搅拌、摊铺等工艺方案。该方案要求公路面层损伤较轻,而且联结层和基础层较完好。旧路面铺层厚度大于50mm,且路面各种病害损坏深度小于50mm,旧沥青针入度超过20(1/10mm),裂缝面积少于40%.就地热再生特点是施工周期短,对交通干扰小,运输量小,环保性好,但设备系统复杂,技术水平要求高,一次性投资大。工艺柔性较差,不能利用现有的摊铺设备和技术。如维特根的RX4500和芬兰的KM3000RS,日本格林环保养路设备有限公司生产的AR2000等。

就地冷再生施工工艺可对100mm至500mm的破损路面及路基进行再施工,先铣削粉碎并收集旧路面材料,加入一定数量的石灰、水泥、乳化沥青或泡沫沥青等添加剂,搅拌后作为再生后的基层混合料使用。在此基层上再罩上一层磨耗层和适宜的表面处置作为面层,成型新的道路供使用。

厂拌再生则是将铣削的旧沥青路面材料运送到搅拌厂(站),破碎、筛分处理后根据不同的旧材料以及翻新道路的要求,部分或全部采用旧材料,添加一定的沥青或再生剂,加热搅拌后运送到施工现场,摊铺、碾压。厂拌再生又分连续式和间歇式两种。

厂拌再生过程、质量易于控制,可对不同的旧材料进行再生,适用于生产多种材料的再生,施工周期长,对交通干扰大,运输费用也大,但可利用现有的施工设备,投资小,上项目比较容易。

四、为何要选择与间歇式搅拌站(厂)来使用沥青路面再生机

选择间歇式搅拌站(厂)的沥青路面再生机,来回收和利用废旧沥青混合料的理由是:

(1)在投资成本上,间歇式搅拌站(厂)加配再生机明显优于其他类型的再生设备。统计资料显示,我国用于等级路面施工的沥青搅拌站98%以上是间歇式,如果在间歇式搅拌站(厂)基础上加配再生机,可以避免重复投资,能有效节约成本。

(2)对旧沥青混合料回收再利用,不是简单的再加热和重新摊铺。为了满足公路使用性能的要求,必须通过加入新的集料和沥青,使之能够完全达到新搅拌混合料同等的质量。间歇式搅拌站能够准确计量新集料和补充新沥青。旧沥青路面在铣刨或翻挖过程中,原有的骨料级配已经破坏,如果回收利用时不对再生料进行筛分和补充新集料和沥青,就难于保证骨料的级配和油石比,也就不能满足公路施工及使用性能的要求。

(3)间歇式搅拌站(厂)采用的是单独加热技术,专门为再生料配备一个独立的滚筒和加热器,为准确控制温度提供了保障。有了这种条件,采用合理的加热技术,可以有效地防止沥青进一步老化。

第9篇:沥青搅拌设备范文

Abstract: Due to its ride quality and the advantages of construction, asphalt pavement has being increasingly used for highway construction.It has become the main highway road pavemen type.With the constant improvement of our roads, the latter conservation becomes increasingly important .As a production base of mixture, whether the formation of asphalt mixing plant is scientific and reasonable or not will directly affect the cost control of conservation construction enterprises in asphalt mixture production process. This article will specifical describe the station location, equipment selection, graphic design in the course of setting mixing station, and finally study the actual case.The writer hopes that this theory could provide reference for the formation of a similar mixing design.

关键词: 沥青搅拌站;组建

Key words: asphalt mixing plant;formation

中图分类号:TU72 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0071-02

0引言

养护企业沥青搅拌站相对于移动式搅拌站而言,其建设目的与移动式搅拌站有着很大的区别。移动式沥青搅拌站往往服务于新建道路项目建设,其服务周期比较短,而养护型沥青搅拌站组建目的在于为周围临近道路养护提供所需沥青混合料,其服务周期一般较长。养护型沥青搅拌站由于其服务周期长,其选址、机械选型及其平面布置合理与否将对后续的相当长一段时间内的道路养护施工工作产生很大的影响,因此必须高度重视其前期组建设计工作。沥青搅拌站的前期组建设计工作主要包括三个工作,其一,为搅拌站的选址;其二,搅拌站机械群选型及配置;其三,搅拌站内部各功能模块平面设置。笔者根据这方面的实践经验及相关理论,对这三项工作的具体论述如下:

1 搅拌站选址

1.1 确定好搅拌站的服务半径,确定其服务范围要求搅拌站的地址要尽量靠近服务区,最好以搅拌站为中心形成一个辐射状,使其所服务的养护道路在其服务半径内。

1.2 搅拌站要尽量靠近原材料供应地降低原材料入场成本。

1.3 要求所选位置要有足够面积,为布置搅拌楼、料场、办公住宿区等提供场地。要求场地地基状况良好。

1.4 搅拌站选址要充分考虑环境影响,做好环境保护沥青搅拌站在施工生产过程中,工业噪音及粉尘的产生是难以避免的。选址时应尽量沥青楼应尽量远离居民生活区及农田等,避免搅拌站产生的噪音及粉尘污染对居民生产生活带来影响。

1.5 搅拌站周围要有便利的交通运输条件,便于原材料的入场,及成品的运出。

1.6 搅拌站周围要有便利的供电供水设施。

2机群配置及设备选型

2.1 成熟、先进、可靠的生产工艺和装备;提倡技术先进,尽可能采用先进的工艺和技术方案,满足生产高性能预拌混凝土的要求;

2.2 通过优化设计降低工程建设投资,缩短工程的建设周期,提高企业经济效益;

2.3 贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防等方面的有关规定和标准;

2.4 设备来源立足于国际、国内成熟、可靠、先进的技术装备;

2.5 采用先进可靠的计算机配料系统,以达到高产低耗、稳定质量、提高效益的目的;

2.6 其它配套机械要与主拌合楼的拌合能力相配套。以形成一个配合良好的机械群配置。

3搅拌站平面布置

在搅拌站位置确定及设备选型后,现场勘查场址水文地质条件及地形条件。根据现场具体情况进行搅拌站的具体平面布置设计。

沥青搅拌站功能流程主要分为材料进场、过磅、原材料取样与检测、实验配比、卸料堆料、上料、皮带运输、拌合、出料、过磅、出场等环节。其中在原材料进场环节分为结合料进场与骨料、粉料进场,沥青的进场和存储要采取特殊处理措施,密封罐存储。场区设置要考虑到进料车辆与出场车辆在停车、待料、运行过程中不能产生干扰。平面布置要考虑到办公区、实验区和生活住宿区设置。在各功能模块平面布置的时候,要充分考虑地基承载能力,主拌合楼应设置在地基良好位置,堆料场处要干燥通风地势较高无积水处。各功能模块之间既是独立的又是相互联系的,各模块共同作用,使生产能够有序顺利进行。

平面布置原则:①在平面布置的时候,应首先考虑主楼位置的选定,以主楼为中心,向三面辐射设计,在施工时也宜依此次序进行,先安装主拌合楼,这样在将大件物件占地腾出的同时,能够在较短的时间内结束大型吊机的吊装任务,达到节约安装成本的目的。②在布置拌合楼操控室时,要保证操控室的通视良好,使操控室的操控人员能够清晰的看到加热炉燃烧情况、原材料上料情况、出料仓出料情况及运输车辆等待装料、装料、运行状况。③不同骨料和粉料要分隔存放避免不同原材料之间产生混杂。在存放过程中要保证其不被雨水冲刷,保证其干燥并远离油污。④场区道路设置,要求场区道路满足原材料入场及成品出场的运输要求,并且要尽量避免进出场车辆间的相互干扰。⑤磅房尽量设置在场区主出入口出,方便车辆进出称量记重。⑥场区要充分做好排水设施,避免因降水而造成原材料的污染或者影响生产的进行。 ⑦办公区和实验区设置,其所在位置要尽量不受生产噪音影响及粉尘影响,尽量设在上风口位置。⑧各功能模块之间要和谐统一,不同模块位置的选定要便于组织生产。储料仓位置要方便上料,出料仓位置要方便运输车辆装料。

4实例应用

以重庆某养护公司搅拌站组建为例。此搅拌站平面布置设计如图1所示。

此搅拌站为于某高速路右侧,此位置三面环山,地面高度从左向右依次降低,由上到下依次降低。在此处建搅拌站,有大山相隔能有效地减少噪音及粉尘对周围居民的影响。此处毗邻高速路,原材料及成品料的运输都非常方便。此处在建搅拌站之前已经有一些工程设备实施,有着完备的供水供电系统。此位置位于几条交通要道的交叉口附近,在此建搅拌站,其服务半径大,服务范围广。经技术经济可行性研究论证此处适合建设搅拌站。主体设备的布置,在搅拌站厂址靠中心位置设置主搅拌楼。在设计主搅拌楼时,主要要求安放主搅拌楼的位置地基良好,因为在搅拌过程中,主搅拌楼对大地所产生的荷载最复杂,荷载最大。要对地基做良好处理,有时需要打桩以固定搅拌楼。出料口位置设置,本案例中,将出料口位置设置在入场主干道附近,这样有利于运输车辆的停靠待料,保证运输车辆的运行畅通。料仓的布置,将其布置在主拌合楼左侧较开阔位置,料仓的大小及卷扬机传送系统型号根据主搅拌楼搅拌能力而进行配套设置,气供应能力为拌合能力的1.5倍以上。操控室设置,操控室设置在主搅拌楼右侧,合理设置其位置及标高,作为整个拌合站的中枢系统,通过优化设计保证操控人员能够有良好的视线,能够很好的观察烘干筒火焰及运转状况、主搅拌楼运转状况、料仓供料状况、出料口出料状况、成品运输车辆等待及装车情况。料场及沥青储存罐设置,根据料仓的位置,将骨料场其设置在料仓左侧开阔处,此处高于料仓位置,这样可以使铲运机在上料的时降低铲斗的升举高度,减少能耗,根据主搅拌楼拌合能力和料仓容量大小确定料场具体尺寸,并且要求料场的储料量能够保证搅拌场搅拌工作的连续顺利进行,本案例中所设料场储料量能够满足搅拌楼10天的原材料用量。几个料场中间为避免不同原材料的混杂,在其间砌筑一定高度围墙,并搭设防雨防晒棚保证原材料的在搅拌站内的存储质量。为了保证沥青的供应,在场区内下方设置了三个直径为10m沥青储备罐。办公室设置于出料口前方,便于办公室人员与进入搅拌站的运输方进行接洽,并对运输车辆运料情况做好记录。实验室设置于出料口前方,办公室右侧,便于在出料口处进行取样试验。磅房设置于场区门口附近,便于对进出搅拌站的车辆进行计量。场区道路设计,场区有一条主干道,主干道末端设置两条支路。下方支路主要服务于原材料运输车辆。上方支路主要服务于成品运输车辆。两条支路的设置有效地避免原材料运输车辆与成品运输车辆的相互干扰。

5总结

养护企业沥青搅拌站作为养护企业的重点生产场所,其组建设计科学合理与否直接影响到养护企业的生产运作、运营成本控制及生产效益,其选址、设备选型、及其平面布置必须通过充分调研进行科学合理设计。本论文的撰写将会为类似搅拌站组建设计提供一定的借鉴作用。

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